Sonntag, 05. Februar 2023

Stumme Kommunikation
Bäume rufen mit Duftstoffen um Hilfe

Bäume kommunizieren. Zum Beispiel, wenn sie von Schädlingen befallen werden. Dann senden sie Duftstoffe aus, die Vögel und Insekten anlocken. Und die wiederum vertilgen dann die Schädlinge. In Leipzig wurden diese Hilferufe der Bäume nun in einem groß angelegten Experiment außerhalb des Labors näher untersucht.

Von Annegret Faber | 11.02.2022

Buchenwald in Mecklenburg-Vorpommern
Die Bäume im Wald kommunizieren mit Duftstoffen (imago images / blickwinkel / W. Willner)
Schon von weitem ist ein großer Kran zu sehen. Erhaben ragt er über die Baumwipfel und streckt seinen metallenen Arm 50 Meter weit über das blattlose Kronendach der Auwald Bäume. Dort oben haben die Leipziger Duftstoffe der Bäume aus den Baumkronen geholt. Unten, am Fuß des ungewöhnlichen Waldriesen wartet Rolf Engelmann. Er koordiniert alle Projekte in den Baumkronen, bedient den Kran und ist da oben immer mit dabei, wenn die Forscher Proben nehmen: „Er ist grün angestrichen, dass er nicht so auffällt im Wald. Und eine Besonderheit ist, dass er auf einer Schiene steht und auch noch 120 Meter hin und her fahren kann“.

Der 40 Meter hohe Kran wirkt wie ein Metallbaum, hier mitten im Wald. Experten aus ganz Deutschland lassen sich an ihm in einer Gondel in die Baumkronen ziehen, um dort Forschung zu betreiben. Engelmann meint, solche Studien in der realen Natur sind nur schwer durch Tests im Labor zu ersetzen: „Dann ist es immer ein Experiment und entspricht nicht so richtig der Wirklichkeit“.

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Im Leipziger Stadtzentrum, zehn Kilometer südöstlich vom Auwald-Kran, steht das Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung, kurz iDiv. Hier arbeitet Nicole van Dam. Im letzten Frühjahr hat sich die Biologin auch in der Metallgondel hoch in die Bäume ziehen lassen und die gewonnenen Proben hier am iDiv ausgewertet.

"Ich habe Höhenangst. Aber man vergisst das da oben einfach."

Nicole van Dam ist eine große Frau mit Brille und kurzen, grauen Haaren. Sie geht zu ihrem Büro im Erdgeschoss, gleich neben den Laboren. Von hier aus leitet sie die Gruppe „Molekulare Interaktionsökologie“ und hat auch eine entsprechende Professur an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena. Sie möchte jetzt erst einmal zeigen, wie es überhaupt möglich war, im letzten Frühjahr Duftstoffe der Bäume aus den Baumwipfeln zu gewinnen. Dafür macht sie ihren Computer an. Sie klickt auf ein Foto, das den Kran im Sommer zeigt und saftig grüne Baumwipfel. Die beginnen sich jetzt zu bewegen. Rolf Engelmann ist da zu sehen, mit einem zweiten Forscher. Sie stehen in der Metallgondel und hantieren an den Blättern der Baumkronen.

 „Also, wir haben erstmal die Bäume behandelt, mit einem Pflanzenhormon, das heißt Methyljasmonat, und wir wissen schon von anderer Forschung, dass die Duftstoffe dann mehr ausgesendet werden“. Das Pflanzenhormon simuliert einen Schadinsektenbefall, erklärt Nicole van Dam und dass es eine gängige Methode ist, die gut funktioniert.

„Und hier sieht man, wie der Martin Wolf die Düfte gesammelt hat“. Der Film zeigt den Forscher, während er von der schwankenden Gondel aus, in 35 Meter Höhe, Plastikschläuche über die Zweige stülpt. In jedem Schlauch ist ein so genannter Absorber, wie van Dam erklärt. An dem bleiben die Düfte kleben. Dieser Absorber wird dann im Labor analysiert.

 „Dann gehen wir hier mal durch einen Gang und dann schauen wir uns das Labor mal an“.

"Dass wir das wirklich in den Bäumen messen konnten, hat mich überrascht!"

Die Proben hat der Chemiker und wissenschaftliche Mitarbeiter Alexander Weinhold ausgewertet. Er wartet schon an einem der grauen Labortische. Drei dicke, ebenfalls graue Kästen stehen da drauf. Der erste sieht aus wie ein alter Computer. Darin werden die Duftstoffe erwärmt. Der andere ist der Gaschromatograph. Hier werden die Stoffe voneinander getrennt und im dritten grauen Kasten, dem Massenspektrometer, dann molekular entschlüsselt.

„Unsere Duftstoffe werden hier mit Elektronen beschossen, zerfallen in ihrer Einzelstücke und interessanterweise zerfallen die in immer gleiche Einzelstücke. Das heißt, es ist wie so ein Fingerabdruck. Und so können wir halt sagen, was da drin ist. Und wir können noch sagen, wie viel davon drinnen ist, und sehen dann den Unterschied, den es macht, wenn Insekten auf dem Blatt fressen, oder nicht“.

Bäume mit den simulierten Schadinsekten lassen deutlich mehr Duftstoffe aus ihren Blättern strömen, hat Weinhold bei den Messungen gesehen. Das sei keine Neuigkeit, wiederholt Nicole van Dam noch einmal, während die beiden zurück in ihr  Büro gehen. „Aber was mich wirklich überrascht hat, dass wir das wirklich auch messen können in diesen ganz großen Bäumen“.

Denn in einem sind sich Weinhold und van Dam einig: Studien im Labor können die Abläufe in einem realen Wald nicht komplett abbilden. Trockenheit, Temperaturunterschiede, Wetterextreme, Schadstoffe aus der Luft all das gibt es im Labor nicht. Aber eben in dem Auwald in Leipzig. Dort haben die Forscher auch mithilfe des großen Krans gezeigt, wie die Bäume dort tatsächlich versuchen, mit Düften Vögel und Insekten anzulocken, um lästige Plagegeister loszuwerden.